机械能-机械能及其转化(重点练)(备作业)(原卷版+解析)

4.3.2机械能.机械能及其转化（重点练）

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.在水平公路上行驶的汽车具有势能B.在空中飞行的飞机，速度越大动能越大

C.被拉开的弹簧，形变越大弹性势能越大D.动能、重力势能和弹性势能统称机械能

2.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是（）

A.小孩在滑滑梯上匀速下滑的过程B.地球同步卫星由远地点运动到近地点的过程

C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.氢气球上升的寸程

3.如图所示，2021年6月17H搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的

情景，下列说法正确的是（）

A.火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变

B.火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变

C.火筋的重力势能变大，动能变大，机械能变大

D.火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小

4.下列现象中势能转化为动能的是（）

A.火箭发射升空B.汽车匀速驶上斜坡

C.小球从光滑斜面顶端滚下D.跳伞运动员匀速下落

5.打篮球是很受中学生喜欢的体育运动，下列说法中正确的是（）

A.篮球被抛出后，在上升过程中，动能增大，重力势能也增大

B.篮球在离开手后，继续飞行，是因为人仍然在对篮球做功

C.在相互传球的过程中，篮球被抛出后，在上升到最高点时，动能，重力势能都为0

D.篮球被抛出后，在下落过程中，动能增大，重力势能减小

6.某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（）

A.机械能一定不变，动能一定不变B.机械能可能改变，动能可能不变

C.机械能可能改变，动能一定改变D.机械能一定不变，动能可能改变

7.如图所示，小明和同学一起荡秋千.下列说法正确的是（）

A.通过最低点时的动能为零B.下降过程中的动能转化为重力势能

C.到达最高点的重力势能最大D.上升过程中的重力势能转化为动能

8.投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A.在最高点0点时，铅球的重力势能最大，动能为零

B.在从。点到b点再到c点的过程中，铅球的动能先减小后增大

C.在从4点到〃点的过程中，钳球的动能增大，重力势能减小

D.在从8点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小

9.人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点

（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（）

近地点

i元地点

A.机械能变小，动能不变，势能变小B.机械能不变，动能变小，势能变大

C.机械能变大，动能变大，势能变大D.机械能不变，动能变大，势能变小

10.如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，。点是弹簧保持原长时小

球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A4间做往复运动（已知小球

从A位置运动到3位置的过程中，下列判断不正确的是（）

AOB

A.小球的动能先增大后减小

B.弹簧的弹性势能先减小后增大

C.小球运动到。点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

二、填空题

11.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中能转化为能，由于球与空气有摩擦,

上升过程中球的机械能O

12.如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时能转化为,当物块接触弹簧向右运

动时，能转化为能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。

///////////////////////////

13.救灾飞机到达救灾现场上空后匀速水平飞行的同时，将救灾物资投下的过程中，£机的动能

重力势能,机械能O（填“增大”、“减小”或“不变”）

14.如图所示，是一个回转“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系个钩码，当你将“魔

耀”在水平地面上滚出后，在速度越来越慢的过程中转化为能，而后它______自动滚回来

（选填“能”或“不能

15.如图所示，小球由A点向B点运动过程中，能逐渐增大，小球摆到右边最高点C点时小球动能

为O

16.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、

B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了,此时，能量的转化过程是______,分析图中两个圆斑

大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中（选填"A”或"B”），由此可间接知道：重力势能

大小与有关。

AB

17.如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片“，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片

就会弹跳起来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________（选填或"B”）面紧贴桌面，

卡片跳起来的过程中，橡皮筋的能会转化为卡片的能，使卡片向上运动。小明还

利用相同的橡皮筋做了图乙、因中的两张卡片，实验时（选填“乙”或"丙”）图中卡片可以弹跳

得更高一些。

18.如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的

过程中，小球的动能，小球的重力势能，小球的机械能.（选填序号）①保持不变②

一直减小③先增大后减小④一直增大⑤先减小后增大

三、实验题

19.如图所示，将悬线缠绕在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：

（1）摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这

说明它的转速越来越____,因此，它的重力势能逐渐一，动能逐渐—O

（2）摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于,摆轮的转动方向不变，但转速越来越—，

因此它的动能逐渐,重力势能逐渐。

（3）经过几次上次，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中，一的缘故。

20.小博用单摆研究摆球的动能和势能相互转化的规律，实验时他将摆球在A点由静止开始释放，发现摆

球由A经O到氏再由B经O到4如此循环往复….…，并且其运动轨迹始终不变。他在老师的帮助下用

频闪相机（记录连续相同时间间隔物体位置的设备）拍摄了摆球的摆动过程，如图所示。

⑴分析图中摆球从4到O的运动轨迹及相关知识，可以初步判断出摆球的动能与重力势能的变化情况:

（2）分析摆球在图中A。、OB、BO、04循环往复的运动轨迹及相关知识可知：

21.某同学为了“探究影响动能大小的因素”,利用质量不同的实心铝块A和反弹簧、光滑轨道等能材进行

实验，并通过观察弹簧被压缩的程度来比较铝块的动能大小.如图（a）和（b）所示，他先将弹簧固定在

竖直墙面上，然后让铝块A以一定的速度冲向弹簧，压缩弹簧.接着他按图（c）、（d）所示，重新实验，

其中月〈风请仔细观察图中铝块的运动和弹簧被压缩的程度，然后归纳得出初步结论.

Cd)

⑴实验中你通过观察—来反映动能的大小.

⑵通过分析比较图a、b和c可以探究动能与—的关系.

⑶通过分析比较图a、b和d可以得到初步结论：.

22.在学习了重力势能后，某小组同学通过实验验证相关知识。如图所示，他们将铁球从轨道某一高度由

静止开始滚下，进入水平直线轨道后，铁球与前方放置的滑块相撞，两者一起移动了一段距离。小组同学

将部分实验数据记录在下表中：

T~lbl

H------s——H

实验序号123456789

铁球的质量机（克）505050100100100200200200

铁球的高度/?（米）0.100.200.300.100.200.300.050.100.20

滑块移动的距离S（米）0.090180.290.180.390.580.180.390.79

（1）实验中，小组同学通过观察、比较来判断铁球具有的重力势能的大小。当铁球和

滑块最终静止时，铁球原先具有的重力势能转化为能。

（2）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中的实验数据及相关条件，可归纳得出初步结

论：，物体具有的重力势能越大。

（3）分析比较序号中的实验数据及相关条件，可归纳得出初步结论：当高度相同时，物

体的质量越大，物体具有的重力济能越大。

（4）进一步综合分析比较序号2、4、7或5、8中的实验数据及相关条件，还可归纳得出结论：当

时，。

23.在探究“物体的动能大小与哪些因素有关“时，小东同学按如图所示将甲、乙小球3〃甲＜〃?/.）分别拉到

与竖直方向成一定角度（4,仇）的位置，由静止释放，当小球与静止在相同水平而且处于同一位置的木块

发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。（图中的逑长L都相等）

（1）本实验中通过观察可比较出小球所具有的动能大小关系。

（2）如图（a）、（b）所示，当同时释放甲、乙两球后，观察到任意时刻它们各自相对于对方小球来讲是静

止的，表明两小球与木块接触时的速度大小与小球的质量______________。（选填“有关”或“无关

（3）比较图（b）、（c）所示，可得出的结论是：质量相同时，,物体具有的动能越大。

（4）完成本次探究活动主要运用的实验方法是_____________________________o

24.如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将甲，乙、丙三小球从同一斜

面的不同高度滚下，三个球质量脱产加乙＞〃?内;高度力1＞力2（已知小球所处的高度越高，到达水平面时速度

越大），小球分别推动同一木盒运动一段距离后静止.木盒移动的距离S»S2＞S3.

（1）从图中可以看出________小球的动能最大（选填中”“乙”“丙”），理由是_________

（2）分析比较甲、乙可以得到的初步结论是.

（3）分析比较乙、丙可以得到的初步结论是______________.

（4）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或，不能“）达到探究目的.

25.某小组同学通过学习，知道了动能与质量和速度有关，他们想进一步探究动能与质量、速度之间的定

量关系，于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块，实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块

时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动，测量出木块滑动的距离，记录的实验数据女「下表前四列

所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系，他们正行了适量的运算，将结果记录在表的最后

两列中。

表一

小车质量加（千小车速度v（米/木块滑动距离5

实验序号〃心（千克2）V2（米2/秒2）

克）秒）（米）

10.200.70710.20.04000.5000

20.400.50000.20.16000.2500

30.800.35360.20.64000.1250

表二

小车质量/〃（千小车速度八米/木块滑动距离s

实验序号m2（千克2）V2（米2/秒2）

克）秒）（米）

40.201.00000.40.04001.0300

50.400.70710.40.16000.5000

60.800.50（X）0.40.64000.2500

表三

小车质量加（千小车速度妙（米/木块滑动距离s

实验序号加（千克2）V2（米2/秒2）

克）秒）（米）

70.201.41420.80.04002.0300

80.401.00000.80.16001.0300

90.800.70710.80.6400（）.5000

（1）小组同学是通过比较表格中的来比较小车的动能大小的；

（2）分析比较实睑次数及相关条件，可得出的初步结论是；在小车质量相同的情况下，速度

越大，小车的动能就越大；

（3）分析比较实验次数1与5与9及相关条件，可得出的初步结论是：；通过分析三张表格,

你认为（选填“质量”或“速度）的改变对动能的改变影响更大些；

（4）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。

（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：:

（h）分析比较表一、表二和表二中的数据及相关条件.可初步泡出：：

(5)进一步综合分析比较表一、表二和表三中的实验数据及相关条件，可推理得出小车质量为1.6kg,小

车速度为2m/s时，木块滑动距离为米。

4.3.2机械能•机械能及其转化（重点练）

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.在水平公路上行驶的汽车具有势能B.在空中飞行的飞机，速度越大动能越大

C.被拉开的弹簧，形变越大弹性势能越大D.动能、重力势能和弹性势能统称机械能

【答案】D

【解析】

A.在水平公路上行驶的汽车具有动能，不具有势能，因为汽车没有处在一定高度，故A错

误；

B.在空中飞行的飞机，速度越大动能不一定越大，还要考虑飞机的质量，故B错误；

C.被拉开的弹簧，在弹性限度内，形变越大弹性势能越大，故C错误：

D.机械能是动能和势能的总和，势能分重力势能和弹性势能，故D正确。

故选

2.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是（）

A.小孩在滑滑梯上匀速下滑的过程B.地球同步卫星由远地点运动到近地点的过

程

C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.氢气球上升的过程

【答案】B

【解析】

A.小孩在滑滑梯上匀速下滑的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度不变，

动能不变，不是重力势能转化为动能，故A错误；

B.地球同步卫星由远地点运动到近地点的过程中，卫星的机械能是守恒的，卫星的质量不

变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B正确：

C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，高度不变，重力势能不变，速度不变,

动能不变，不是重力势能转化为动能，故c错误；

D.氢气球上升的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，不是重力势能转化为动能,

故D错误。

故选B。

3.如图所不，2021年6月17tl搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航大员的神舟十二号£

船加速升空时的情景，下列说法正确的是（）

A.火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变

B.火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变

C.火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大

D.火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小

【答案】C

【解析】

ABCD.物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火

箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量

有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变

大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错

误，C正确。

故选C。

4.下列现象中势能转化为动能的是（)

A.火箭发射升空B.汽车匀速驶上斜坡

C.小球从光滑斜面顶端滚下D.跳伞运动员匀速下落

【答案】C

【解析】

A.火箭发射升空，质量不变，高度增高，速度变大，火箭的动能增大，重力势能也增大,

故A不符合题意；

B.汽车匀速驶上斜坡，其质量不变，速度不变，动能不变，高度增高，重力势能增加，故

B不符合题意；

C.小球从光滑斜面顶端滚下，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减少，

重力势能转化为小球的动能，故C符合题意；

D.跳伞运动员匀速下落，其质量不变，速度不变，动能也不变，高度降低，重力势能减少。

故D不符合题意v

故选C。

5.打篮球是很受中学生喜欢的体育运动，下列说法中正确的是（）

A.篮球被抛出后，在上升过程中，动能增大，重力势能也增大

B.篮球在离开手后，继续飞行，是因为人仍然在对篮球做功

C.在相互传球的过程中，篮球被抛出后，在上升到最高点时，动能，重力势能都为0

D.篮球被抛出后，在卜落过程中，动能增大，重力势能减小

【答案】D

【解析】

A.篮球在上升过程中，质量■不变，速度减小，故动能减小，同时高度增加，所以重力势能

变大，故A错误；

B.篮球离开手后能向上运动，是因为篮球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故B错误；

C.在相互传球的过程中，篮球被抛出后，在上升到最高点时，有速度，动能不为（），有高

度,重力势能不为0,故c错误；

D.篮球被抛出后，在下落过程中，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，故D

正确。

故选D。

6.某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（）

A.机械能一定不变，动能一定不变B.机械能可能改变，动能可能不变

C.机械能可能改变，动能一定改变D.机械能一定不变，动能可能改变

【答案】B

【解析】

某块砖在一对平衡力作用下运动，运动状态不发生变化，速度不变，则动能不变；但高度可

能发生变化，则重力势能有可能变化，即机械能可能改变。

故选R。

7.如图所示，小明和同学一起荡秋千.下列说法正确的是（）

A.通过最低点时的动能为零B.下降过程中的动能转化为重力势能

C.到达最高点的重力势能最大D.上升过程中的重力势能转化为动能

【答案】C

【解析】

A.人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；

B.下降过程中高度逐渐减小，速度逐渐增大，重力势能转化为动能，故B错误；

C.到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；

D.上升过程中，高度增大，速度减小，动能转化为重力势能，故D错误。

故选c。

8.投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是

（）

A.在最高点。点时，铅球的重力势能最大，动能为零

B.在从。点到。点再到。点的过程中，铅球的动能先减小后增大

C.在从。点到b点的过程中，铅球的动能增大，重力势能减小

D.在从〃点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小

【答案】B

【解析】

A.在最高点力点时，铅球的质量不变，高度最高，重力势能最大，铅球的速度不为0,动

能不为零，故A错误；

B.在从。点到人点再到c点的过程中，铅球的质量不变，速度先变小后变小，动能先减小

后增大，故B正确：

C.在从。点到〃点的过程中，铅球的质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势

能增大，故c错误：

D.在从〃点到c点的过程中，铅球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动

能增大，故D错误。

故选H

9.人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远

的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向

近地点运行过程中（）

A.机械能变小，动能不变，势能变小B.机械能不变，动能变小，势能变大

C.机械能变大，动能变天，势能变大D.机械能不变，动能变大，势能变小

【答案】D

【解析】

卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能

最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动

能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能

是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

10.如图所示，在光滑的水平台面匕一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹

簧保持原长时小球的位置，压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A8间做往

复运动（已知A0=08）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（）

AOB

A.小球的动能先增大后减小

B.弹簧的弹性势能先减小后增大

C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

【答案】C

【解析】

由题知，。点是弹簧保持原长时小球的位置.，则小球位于A点时弹簧处「压缩状态，位于8

点时弹簧处于拉伸状态；①小球从人运动到。的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程

度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向

右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能：②到达O点时.弹

簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球

从0运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球

所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能：则小

球从A位置运动到B位置的过程中：

A.小球的动能先增加后减少，在8点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A正

确，不符合题意；

B.弹簧的弹性势能先减少后增大，故B正确，不符合题意；

C.小球运动到。点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误，

符合题意；

D.由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故

D正确，不符合题意。

故选C。

二、填空题

II.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中能转化为能，由于球

与空气有摩擦，上升过程中球的机械能。

【答案】动重力势减小

【解析】

乒乓球在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增高，重力势能增大，

是动能转化为重力势能。

⑶如果不能忽略空气阻力，乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，

机械能减小。

12.如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时能转化为,当物块接

触弹簧向右运动时,能转化为能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。

■01

/777777777777777777777777T7

【答案】重力势动能动弹性势

【解析】

物块从光滑斜槽高出滚下时，高度降低，即重力势能减少；速度越来越快，即动能增

大，所以此过程是重力势能转化为动能。

⑶⑷当物块接触弹簧向右运动时，物块的速度减小，即动能减小；弹簧被压缩的程度越大，

即弹簧具有的弹性势能增大，故此过程是动能转化为弹性势能。

13.救灾飞机到达救灾现场上空后匀速水平飞行的同时，将救灾物资投下的过程中，飞机的

动能,重力势能,机械能。（填“增大”、"减小”或"不变”）

【答案】减小减小减小

【解析】

⑴因物体的质量越大，速度越大，其具有的动能越大。飞机在空中沿水平方向匀速飞夕亍，

同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，故飞机动能减小。

⑵因物体质量越大，位置高度越高，其具有的重力势能越大。飞机在空中沿水平方向匀速

飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，高度不变，故飞机具有的重

力势能减小。

⑶物体的动能与势能的总和称为机械能。由知飞机的动能和重力势能都减小，故飞机

的机械能减小.

14.如图所示，是•个回转“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系个钩

码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，在速度越来越慢的过程中转化为

能，而后它______自动滚回来（选填"能''或”不能”）。

【答案】动弹性势能

【解析】

⑶魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性

势能，故它在水平面上滚动的速度会越来越慢，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向

回滚动。

15.如图所示，小球由4点向8点运动过程中，能逐渐增大，小球摆到右边最高点

C点时小球动能为o

【答案】动0

【解析】

小球质量一定，小球由A点向8点运动过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，

动能增大，摆到右边最高点C点时小球速度为0,动能为0。

16.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上

留下黑色圆斑A、B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了,此时，能量的转化

过程是_____，分析图中两个圆斑大小，还能知道,球从较高处下落形成的圆斑是图中

（选填"A”或"B”），由此可间接知道：重力势能大小与有关。

■

AB

【答案】弹性形变动能转化为弹性势能B高度

【解析】

”][2]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留卜.黑色圆斑A、B,留下圆斑，说明皮球

下落到纸面上时形状发生了变化，即发生弹性形变;此过程中，皮球的动能转化为弹性势能。

⑶⑷分析图中两个圆斑大小可看出，圆环大的球形变程度较大，所具有的弹性势能大，落

地时的动能较大，初始状态重力势能大，即其所处的高度大，故选填B：由此可间接知道:

重力势能大小与高度有关，

17.如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片“，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅

速松手后，卡片就会弹跳越来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________

（选填"A”或）面紧贴桌面，卡片跳起来的过程中，琛皮筋的能会转化为卡

片的能，使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡

片，实验时（选填“乙''或"丙”）图中卡片可以弹跳得更高一些。

甲乙内

【答案】B弹性势动乙

【解析】

⑶由图知道，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要

把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，

所以卡片能跳起来。

[4]实验时把B面紧贴桌面，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋

发生弹性形变的程度就大,则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大,

卡片会跳得高一些。

18.如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A

点到达C点的过程中，小球的动能，小球的重力势能，小球的机械能

.（选填序号）①保存不变②一直减小③先增大后减小④一直增大⑤先减小后增大

【答案】③⑤②

【解析】

小球从A运动到B的过程中，质量不变、高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大.小

球从B运动到C的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小.所

以从A点到达C点的过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大.因

为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球的机械能一直在减

小.故答案为小球的动能③，小球的重力势能⑤，小球的机械能②.

三、实验题

19.如图所示，将悬线缠浇在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：

（I）摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案

越来越模糊，这说明它的转速越来越,因此，它的重力势能逐渐一，动能逐渐一o

（2）摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于,摆轮的转动方向不变，但转

速越来越___.因此它的动能逐渐.重力势能逐渐。

（3）经过几次上次，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中，

的缘故。

【答案】快减小增加惯性慢减小增加克服空气阻力做功

【解析】

（1）UH2]⑶摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块

的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越快。因此，动能逐渐增加，高度逐渐减小，它的

重力势能逐渐减小。

（2）[4][5]摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于惯性，摆轮的转动方向不变，但

转速越来越慢。

⑹滚摆质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小。

⑺它的高度逐渐增加I,重力势能逐渐增大。

（3）[8]经过几次实验，由于摆轮克服与空气和绳之间的摩擦做功，一部分机械能转化为内

能，所以摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低.

20.小博用单摆研究摆球的动能和势能相互转化的规律，实验时他将摆球在A点由静止开

始释放，发现摆球由人经。到8,再由B经O到人，如此循环往复….…，并且其运动凯迹

始终不变。他在老师的帮助下用频闪相机(记录连续相同时间间隔物体位置的设备)拍摄了

摆球的摆动过程，如图所示。

(1)分析图中摆球从A到。的运动轨迹及相关知识，可以初步判断出摆球的动能与重力势能

的变化情况：;

(2)分析摆球在图中AO、OB、80、OA循环往好的运动轨迹及相关知识可知：。

【答案】重力势能逐渐减小，动能逐渐增大动能和势能可以相互转化

【解析】

(1)[”分析图中搜球从A到O的运动轨迹可知，摆球质量不变，高度逐渐降低，重力势能逐

渐减小；质最不变，其速度逐渐增大，动能逐渐增大；

(2)⑵在由A点向。点运动的过程中，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，重力势能转化为

动能；在由。点向8点运动的过程中，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，动能转化为重

力势能。由6-OT的运动过程中，是重力势能转化为动能，再转化为重力势能。由以上分

析可知，在摆球摆动的过程中，动能和势能可以相互转化。

21.某同学为了“探究影响动能大小的因素“，利用质量不同的实心铝块A和8、弹簧、光滑

轨道等器材进行实验，并通过观察弹簧被压缩的程度来比较铝块的动能大小.如图(a)和

(b)所示，他先将弹簧固定在竖直墙面上，然后让铝块A以一定的速度冲向弹簧，压缩弹

簧.接着他按图(c)、(d)所示，重新实验，其中力＜以请仔细观察图中铝块的运动和弹

簧被压缩的程度，然后归纳得出初步结论.

(I)实验中你通过观察.来反映动能的大小.

(2)通过分析比较图a、b和c可以探究动能与—的关系.

⑶通过分析比较图a、b和d可以得到初步结论：.

【答案】弹簧被压缩的程度(合理即可)速度物体速度相同时.，质量越大，动能越

大

【解析】

(1)”］此题采用转换法，铝块动能大小通过弹簧压缩的程度来反映；

(2)［2］图中的(a)、(b)和(c)实验过程中，铝块的质量相同，但是速度不同，

速度大的铝块撞击弹簧时，弹簧被压缩的程度明显，所以探究动能与速度之间关系；

(3)［3］图中的(a)、(b)和(d)实验过程中，铝块的速度相同，但是质量不同，质量大的铝

块撞击弹簧时，弹簧被压缩的程度明显，说明当物体速度一定时，质量大的，动能大.

22.在学习了重力势能后，某小组同学通过实验验证相关知识。如图所示，他们将铁球从轨

道某一高度由静止开始滚"进入水平直线轨道后，铁球与前方放置的滑块相撞，两者一起

移动了一段距离。小组同学将部分实验数据记录在下表中：

O-!

实验序号123456789

铁球的质量加（克）505050100ICO10020()200200

铁球的高度力（米）0.100.200.300.100.200.300.050.100.20

滑块移动的距离S（米）0.090180.290.180.390.580.180.390.79

（1）实验中，小组同学通过观察、比较来判断铁球具有的重力势能的

大小。当铁球和滑块最终和止时，铁球原先具有的重力势能转化为能。

（2）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中的实验数据及相关条件，可

归纳得出初步结论：，物体具有的重力势能越大。

（3）分析比较序号中的实验数据及相关条件，可归纳得出初步结论：当高

度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能越大。

（4）进一步综合分析比较序号2、4、7或5、8中的实验数据及相关条件，还可归纳得出结

论：当________________时，，

【答案】滑块移动的距离内当物体的质量相同时，高度越高1、4、8或2、5、

9或3、6物体所处高度与质量的乘枳相同物体的重力势能相同

【解析】

（1）［1］实验中采用转换法，通过观察、比较滑块移动的距离来判断铁球具有的重力势能的

大小。

［2］当铁球和滑块滑动时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，最终静止时，铁球原先

具有的重力势能全部转化为内能。

（2）［3］分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、3、9）中的实验数据及相关条件发

现，物体的质量相等，高度不等，滑块移动的距离不等（即物体具有的重力势能不等），可

归纳得出初步结论：当物体的质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大。

（3）［4］分析比较序号I、4、8或2、5、9或3、6中的实验数据及相关条件发现，物体的

高度相等，质量不等，滑块移动的距离不等（即物体具有的重力势能不等），可归纳得出初

步结论：当高度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能越大。

（4）［5］⑹进一步综合分析比较序号2、4、7或5、8中的实验数据及相关条件，物体所处

高度与质量都不同，但是滑块移动的距离相等（重力势能相同），是因为物体所处高度与质

量的乘积相同，所以可归纳得出结论：当物体所处高度与质量的乘积相同时，物体的重力势

能相同。

23.在探究“物体的动能大小与哪些因素有关“时，小东同学按如图所示将甲、乙小球（机甲

〈小乙）分别拉到与竖直方向成一定角度（仇，仇）的位置，由静止释放，当小球与静止在

相同水平而且处于同一位置的木块发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。（图

中的摆长L都相等）

（1）本实验中通过观察可比较出小球所具有的动能大小关系。

（2）如图（a）、（b）所示，当同时释放甲、乙两球后，观察到任意时刻它们各自相对于对

方小球来讲是静止的，表明两小球与木块接触时的速度大小与小球的质量______________o

（选填“有关”或“无关”）。

（3）比较图（b）、（c）所示,可得出的结论是：质量把同时，,物体具有

的动能越大。

（4）完成本次探究活动主要运用的实验方法是_____________________________。

【答案】木块被推动的距离无关物体速度越大控制变量法和转换法

【解析】

（1）”］实验中采用转换法，将小球动能大小转化为观察木块被撞击后移动距离的远近，来说

明小球对木块做功的多少，从而判断小球具有的动能的大小；

（2）［2］在图（a）、（b）所示的实验过程中，小球的质量不同,由题意知,摆角相同，当同时释放

甲、乙两球后，观察到任意时刻它们各自相对于对方小球来讲是静止的：表明两小球与木块

接触时的速度大小与小球为质量无关：

（3）［3］在S）、（c）两图中，小球的质量相同，所以丙图小球的速度更大，通过比较两种

情况下木块被推动的远近来比较小球动能的大小，所以是为了探究动能大小与速度的关系，

可得出的结论是：质量相同时物体速度越大，物体具有的动能越大。

（4）［4］探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验采用控制变量法和转换法。

24.如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将甲，乙、丙

三小球从同一斜面的不同窗度滚下，三个球质量m甲=加乙因;高度儿>〃2（已知小球所处

的高度越高，到达水平面时速度越大），小球分别推动同-木盒运动一段距离后静止.木盒移

动的距离Sl>S2>S3.

（1）从图中可以看出小球的动能最大（选填中”“乙”“丙”），理由是

（2）分析比较甲、乙可以得到的初步结论是.

（3）分析比较乙、丙可以得到的初步结论是.

（4）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的.

【答案】甲甲球撞击木盒最远质量一定时，速度越大，动能越大速度一定时,

质量越大，动能越大不能

【解析】

（1）［52］小球推动木块越远，做功越多，小球具有的动能越大，由于$>$2>门，这说明甲球撞

击木盒最远，即甲球的动能最大；

（2）⑶分析比较甲、乙可知，两球的质量相同，高度不同，高度越高，到达水平面时速度越

大，撞击木盒运动的距离越远，动能越大，故结论为：质量一定时，速度越大，动能越大;

（3）［4］分析比较丙、乙可知，两球的高度相同，到达水平面时速度相同，质量不同，质量越

大，撞击木盒运动的距离越远，动能越大，故结论为：速度一定时，质量越大，动能越大;

（4）⑸若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不

到探究目的.

25.某小组同学通过学习，知道了动能与质量和速度有关，他们想进一步探究动能与质量、

速度之间的定量关系，于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块，实验时利用了DIS装

置精确地测出了小车撞击木块时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动，测量出木块

滑动的距离，记录的实验数据如卜.表前四列所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数

值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表的最后两列中。

表一

小车质量m（千小车速度-（米/木块滑动距离$

实验序号加（千克2）V2(米2/秒2)

克）秒）（米）

10.200.70710.20.04000.5000

20.400.50000.20.16000.2500

30.800.35360.20.64000.1250

表二

小车质量m（千小车速度v（米/木块滑动距离$

实验序号m2（千克千V2(米2/秒2)

克）秒）（米）

40.201.00000.4